Датчик силы

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения с высокой точностью знакопеременных сил малого номинала. При измерении , например, сжимающей силы, приложенной к силовводящей части 1, упругие элементы 2, 9 и 11, находящиеся в статически напряженном состоянии, частично разгружаются, а упругие элементы 3, 5 и 7 частично догружаются, в результате чего тензорезисторы 6 и 8 испытывают приращение деформаций растяжения, а тензорезисторы 10 и 12 - деформаций сжатия. 1 ил.

COIQ3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 1 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4769215/10 (22) 30,10.89 (46) 23.06,92, Бюл, ¹ 23 (71) Одесский политехнический институт (72) B.Е, Морозовский, B.Ô. Семенюк и А.И. Кравченко (53) 531.781(088.8) (56) Патент Нидерланд N 7807147, кл, G 01 L1/26, t979.

Авторское свидетельство СССР

¹-1384970, кл. G 01 1/22, 1986, (54) ДАТЧИК СИЛЫ!

Ы 1742647 А1 (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использована для измерения с высокой точностью знэкопеременных сил малого номинала. При измерении, например, сжимающей силы, приложенной к силовводящей части 1, упругие элементы 2, 9 и 11, находящиеся в статически напряженном состоянии, частично разгружаются, а упругие элементы 3, 5 и 7 частично догружаются, в результате чего тензорезисторы 6 и 8 испытывают приращение деформаций растяжения, а тензорезисторы

10 и 12 — деформаций сжатия. 1 ил.

1742647

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения с высокой точностью сил малого номинала, в том числе и знакопеременных, Известно измерительное устройство, в котором два тензо резисторных датчика сжатия поджаты с помощью стяжных шпилек к силовоспринимающей плите с усилием не менее половины от номинального.

Недостатками устройства .являются многодеятельность, громоздкость конструкции, уменьшение коэффициента передачи, чувствительность к холодной ползучести элементов конструкции, Известен датчик силы, в котором два упругих элемента с изгибаемыми несущими частями стянуты по опорным поверхностям с помощью гайки и корпуса, а их силовоспринимающие части оперты на торцы буртика силовводящей части, При этом тензорезисторы размещены на цилиндрических поверхностях выступов изгибаемых частей упругих элементов и усилие предварительной затяжки составляет более половины номинального, Недостатки известного датчика— снижение коэффициента передачи, нечувствительность к холодной ползучести силонагруженных элементов, удобство настройки датчика.

Целью изобретения является повышение чувствительности за счет увеличения жесткости при измерении знакопеременных усилий.

Указанная цель достигается тем, что в датчик силы, содержащий размещенные в корпусе с защитной мембраной два предварителbHo сжатых упругих элемента, силовводящий элемент и тензорезисторы, введены четыре предварительно растянутых попарно в противоположные стороны упругих элемента, соединяющих силовводящий элемент с корпусом, на которых размещены тензорезисторы.

Представлена конструкция датчика, Датчик включает силовводящую часть 1, к центральной части которой поджаты с предварительным натягом упругие элементы 2 и 3, Силовводящий элемент 1 соединен с корпусом 4 при помощи четырех предва5

50 рительно растянутых попарно в противоположные стороны упругих элемента 5, 7, 9 и

11 с размещенными на них тензорезисторами 6, 8, 10 и 12. Так как упругий элемент 3 упирается в донную часть корпуса 4, то упор упругого элемента 2 в донную часть нажимной шайбы 13 с последующей фиксацией с помощью стопорного кольца 14 обеспечивает заданную статическую напряженность упругих элементов 2 и 3.

Датчик работает следующим образом.

При измерении сжимающей силы Р, приложенной к силовводящей части 1, упругие элементы 2, 9 и 11, находящиеся в статически напряженном состоянии, частично разгружаются, а упругие элементы 3, 5 и 7 частично догружаются, В результате тензорезисторы 6 и 8 испытывают приращение деформаций растяжения, а тензорезисторы

10 и 12 — приращение деформаций сжатия.

При измерении растягивающей нагрузки P рапгружаемые и догружаемые упругие элементы меняются местами и, как следствие, изменяются знаки приращения деформаций на тензорезисторах. Поэтому датчик позволяет реализовать схему полного электрического моста с четырьмя активными тензорезисторами.

В предлагаемой конструкции датчика основные упругие элементы работают на изгиб, а тензорезисторы работают в режиме растяжения с направлением перемещений вдоль линии действия измеряемой силы, что позволяет резко ограничить эти перемещения и тем самым повысить чувствительность за счет увеличения жесткости при измерении знакопеременных усилий.

Формула изобретения

Датчик силы., содержащий размещенные в корпусе с защитной мембраной два предварительно сжатых упругих элемента, силовводящий элемент и тензорезисторы, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности за счет увеличения осевой жесткости при измерении знакопеременных усилий, в него введены четыре предварительно растянутых попарно в противоположные стороны упругих элемента, соединяющих силовводящий элемент с корпусом, на которых размещены тензорезисторы.